¿Un circuito de aumento de voltaje aumentará la potencia de salida de un motor?

Desafortunadamente, no existe tal cosa como ideal.

Un motor tiene una potencia máxima que puedes bombear en él. La bobina tiene una resistencia y, como tal, solo puedes bombear tanta corriente a través de ella o la cosa se sobrecalentará y morirá.

Un pequeño motor de CC con una capacidad nominal de 12 V está diseñado para resistir la paralización o el funcionamiento con un par de carga, con los 12 V completos en las terminales de manera indefinida sin sobrecalentamiento.

Como tal, duplicar el voltaje en un motor de CC que ya está funcionando a plena carga sobrecalentará el motor.

Sin embargo, eso no significa que no pueda sobrepasar un motor. El truco es limitar la corriente de excitación para que no exceda la corriente nominal máxima. Tenga en cuenta que el valor de corriente máximo también establece el par máximo sostenible que puede alcanzar con el motor.

Si el motor de 12V, cuando se asienta a una velocidad de 12V, no está consumiendo toda la corriente nominal, es posible aumentar el voltaje y la velocidad, hasta que se entregue el valor de corriente nominal máxima. Sin embargo, eso requiere algo de electrónica sofisticada. Obviamente, si el motor de 12 V ya está consumiendo la corriente nominal a plena carga a 12 V, ya no puede aumentar el voltaje.

Sin embargo, tenga en cuenta que no debe simplemente aplicar ese alto voltaje desde detenido. Si lo hace, aumentará significativamente la corriente de arranque del motor que podría dañarlo.

El inconveniente de hacerlo es que aumenta el voltaje, también aumenta el arco del conmutador, esto aumenta significativamente el calor y reduce la vida útil del motor. También anula cualquier garantía que pueda haber tenido.

En cuanto a los vehículos comerciales, no puedo comentar. Sin embargo, es posible que aumenten el voltaje porque los motores en sí mismos están clasificados al doble del voltaje de la batería.

Para un motor cepillado solo, con una buena fuente de alimentación, si duplica el voltaje que se le suministra, casi duplicará la velocidad.

Si la carga es puramente viscosa, un ventilador o una hélice cargan, el par de torsión requerido para girar la carga aumenta al cuadrado de la velocidad, por lo que la corriente extraída aumentará en un factor de 4 y la potencia de salida 8 veces. Para una carga de fricción pura, el par es constante, la corriente consumida se mantendrá constante y la potencia de salida se duplicará. Las cargas reales no son puras, sino una mezcla de varios tipos.

No se puede forzar a un motor a que consuma más corriente, sino al aumentar la carga. Por lo general, la carga aumenta a medida que aumenta la velocidad, lo que aumenta la corriente que consume el motor.

¿Por qué aumentar la tensión de una batería? Hay dos formas de hacer (digamos) un 7.4v fijo. Una es tener dos baterías de 3.7v en serie. La otra es tener las mismas baterías de 3.7v en paralelo, lo que impulsa un convertidor elevador. Es obvio que ambos esquemas tienen exactamente las mismas baterías, y por lo tanto tienen el mismo peso y capacidad de energía almacenada. Sin embargo, el convertidor elevador pesa algo, ocupa espacio, cuesta dinero y desperdicia energía.

Entonces, si puede obtener una carga adecuada adaptada a un paquete de baterías de alto voltaje adecuado, prescindir de un convertidor de refuerzo será mejor en esos cuatro aspectos.

Sin embargo, si desea controlar el motor con un voltaje variable, de todos modos va a necesitar algún tipo de electrónica de potencia. Tal vez podría usar un refuerzo variable de bajo voltaje en lugar de una inversión variable de alto voltaje. Sin embargo, un convertidor reductor puede controlar hasta la velocidad cero, mientras que un convertidor elevador no puede reducir la salida por debajo del voltaje de alimentación de la batería, lo que hace que la elección habitual para el control de velocidad del motor sea una reducción.

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Puede haber otras razones menos cínicas para elegir una batería de bajo voltaje más un amplificador, que es la disponibilidad de los componentes. Como fabricante, siempre buscará reducir costos. Si de repente tiene la oportunidad de comprar una buena oferta con algunas baterías, pero son de bajo voltaje, es posible que valga la pena usar un amplificador para usarlas.

Una razón intermedia entre los dos anteriores podría ser agregar un modo 'turbo' a un modelo existente rápidamente, donde debe mantener la mecánica de la caja de batería existente sin cambios.